專利名稱：一種低溫共燒陶瓷材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低溫共燒陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種低溫共燒陶瓷材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
電子基板是半導(dǎo)體芯片封裝的載體，搭載電子元器件的支撐，構(gòu)成電子電路的基盤。傳統(tǒng)無機基板以A1203、AlN和SiC等為基材，在熱導(dǎo)率以及抗彎強度方面具有優(yōu)良性能。但是，傳統(tǒng)基材的其燒結(jié)溫度在1500°C以上，若采用同時共燒法，導(dǎo)體材料只能選擇高熔點與高電阻的金屬如Mo、W等，使得成本大大提高。低溫共燒陶瓷(LTCC)技術(shù)具有較低的燒結(jié)溫度，可以用Cu、Ag等熔點較低的金屬代替Mo、W等難熔金屬作布線導(dǎo)體，從而提高厚膜電路的導(dǎo)電性能，降低了成本。低溫共燒陶瓷材料的介電常數(shù)在較大范圍內(nèi)可調(diào)，且具有優(yōu)異的高頻高Q特性，在無線電通信，軍事，汽車電子領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，是實現(xiàn)高密度、高性能、高可靠性系統(tǒng)封裝的最佳選擇之一。但是，LTCC基板材料的熱導(dǎo)率偏低，限制了其在更大功率、更高封裝密度中的應(yīng)用，從而提高LTCC基板材料的熱導(dǎo)率成為低溫共燒領(lǐng)域研究的重點和難點之一。現(xiàn)有技術(shù)對低溫共燒陶瓷材料及其制備方法進行了廣泛的報道，例如，李宏等人研究了組成對A1N/MAS微晶玻璃材料熱導(dǎo)率的影響(武漢理工大學(xué)學(xué)報，2011,22(32) 25-27)，當AlN含量為20%時，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率達到最高約2W/mK，共燒溫度約1000°C。 另外，申請?zhí)枮?00610022007.9的中國專利文獻報道了一種低溫共燒氮化鋁陶瓷和堇青石基玻璃復(fù)合材料，通過將粉料加入模具中熱壓燒結(jié)，得到熱導(dǎo)率最高為7. 5ff/mK的復(fù)合材料。另外，申請?zhí)枮?2110651. 7的中國專利文獻報道了一種適用于低溫共燒基板材料和微電子封裝材料的制備方法，將硼硅酸鉛玻璃、AlN及LiF復(fù)合，采用熱壓燒結(jié)工藝，分三階段升溫加壓，在950°C或1000°C、18 25Mpa壓力下保溫2 8小時，制得熱導(dǎo)率最高可達llW/mK的基板材料。由于該方法采用的為硼硅酸鉛玻璃，不利于環(huán)境保護，且熱壓燒結(jié)工藝較復(fù)雜。美國J. H. Enloe等人報道了一種環(huán)保的基板材料，在900 1400°C下燒結(jié)得到AlN-硼硅酸鹽玻璃基板材料，其熱導(dǎo)率最高為7W/mK。但是，上述報道的基本材料的制備方法均采用氮化鋁與玻璃材料復(fù)合提高材料熱導(dǎo)率，制備得到的材料熱導(dǎo)率較低，而且不利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種低溫共燒陶瓷材料及其制備方法，該方法制備的低溫共燒陶瓷材料的熱導(dǎo)率較高且燒結(jié)溫度較低。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種低溫共燒陶瓷材料，由以下重量比的成分組成60 85 %的硼硅酸鹽玻璃；
15 40%的碳化硅。優(yōu)選的，所述硼硅酸鹽玻璃由重量比為(50 65) (20 30) (1 10) (2 5) (5 10) (0. 5 3) (0. 5 3) (1 5)的 Si02、&03、Mg0、Al203、 硼酸鋁、K2O, Li2O和RO2組成，所述R為^ 和/或Ti。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種低溫共燒陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟將重量比為(60 85) (15 40)的硼硅酸鹽玻璃粉與碳化硅混合后加入乙醇， 球磨處理后烘干，得到低溫共燒陶瓷粉料；向所述低溫共燒陶瓷粉料中加入溶劑、粘結(jié)劑、增塑劑、分散劑和潤濕劑，混合均勻后流延成型，烘干后得到低溫共燒陶瓷材料。優(yōu)選的，所述硼硅酸鹽玻璃按照如下方法制備步驟al)按 Si02、B2O3> MgO, Al2O3、硼酸鋁、K2O, Li2O 與的重量比為(50 65) (20 30) (1 10) (2 5) (5 10) (0. 5 3) (0. 5 3) (1 5)的配比將A1203、H3BO3> MgO、K2CO3> Li2C03、SiO2、硼酸鋁和與乙醇混合，球磨處理后烘干，所述和/或Ti ；步驟a2)將所述步驟al)得到的粉末在1450°C 1500°C下煅燒2 3小時后水淬，得到玻璃碎末；步驟將所述玻璃碎末與去離子水混合，球磨處理后烘干，得到硼硅酸鹽玻璃粉。優(yōu)選的，所述步驟al)的球磨處理時間為8 12小時。優(yōu)選的，所述步驟a3)的球磨處理時間為6 8小時。優(yōu)選的，還包括將所述低溫共燒陶瓷材料在850 900°C下燒結(jié)。優(yōu)選的，所述低溫共燒陶瓷材料在850 900°C下燒結(jié)的步驟具體為步驟bl)將所述低溫共燒陶瓷材料升溫到520 560°C保溫1 2小時；步驟W)將所述保溫后的低溫共燒陶瓷材料升溫至850 900°C，保溫2 5小時。優(yōu)選的，所述步驟bl)的升溫速度為3°C /min。優(yōu)選的，所述步驟b2)的升溫速度為5°C /min。本發(fā)明提供一種低溫共燒陶瓷材料及其制備方法，該材料由以下重量比的成分組成60 85%的硼硅酸鹽玻璃；15 40%的碳化硅。碳化硅陶瓷具有抗氧化性強、耐磨性能好、熱穩(wěn)定性好、高溫強度大、熱膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率高以及抗熱震耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)良特性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過在硼硅酸鹽玻璃中加入高熱導(dǎo)率的SiC材料，既提高了 LTCC基板材料熱導(dǎo)率，又實現(xiàn)了 SiC材料的低溫致密燒結(jié)，并且適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。 實驗結(jié)果表明，本發(fā)明制備的低溫共燒陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)為3. 9X IO-6K-1,介電常數(shù)為 5. 2 (IMHz)，熱導(dǎo)率為 30ff/mKo
具體實施例方式下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明公開了一種低溫共燒陶瓷材料，由以下重量比的成分組成60 85 %的硼硅酸鹽玻璃；15 40%的碳化硅。按照本發(fā)明，所述硼硅酸鹽玻璃優(yōu)選由重量比為(50 65) (20 30) (1 10) (2 5) (5 10) (0. 5 3) (0. 5 3) (1 5)的 Si02、&03、Mg0、Al203、 硼酸鋁、K20、Li20和RO2組成，所述R為^ 和/或Ti。在上述成分中，MgO的加入促進了玻璃相析出晶體，減少了低溫共燒陶瓷材料中玻璃相的含量，提高了介電性能；硼酸鋁的加入減少硼硅酸鹽玻璃析出石英及方石英相，抑制低溫共燒陶瓷材料的介電性能及熱力學(xué)性能的惡化；另外，該硼硅酸鹽玻璃以和/或TiA為成核劑。所述低溫共燒陶瓷材料以碳化硅為陶瓷相，該碳化硅具有抗氧化性強、耐磨性能好、熱穩(wěn)定性好、高溫強度大、熱膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率高以及抗熱震耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)良特性。 本發(fā)明通過在硼硅酸鹽玻璃中加入高熱導(dǎo)率的SiC材料，既提高了 LTCC基板材料熱導(dǎo)率， 又實現(xiàn)了 SiC材料的低溫致密燒結(jié)。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種低溫共燒陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟將重量比為(60 85) (15 40)的硼硅酸鹽玻璃粉與碳化硅混合后加入乙醇，球磨處理后烘干，得到低溫共燒陶瓷粉料；向所述低溫共燒陶瓷粉料中加入溶劑、粘結(jié)劑、增塑劑、分散劑和潤濕劑，混合均勻后流延成型，烘干后得到低溫共燒陶瓷材料。其中，所述硼硅酸鹽玻璃優(yōu)選由重量比為(50 65) QO 30) (1 10) O 5) (5 10) (0. 5 3) (0. 5 3) (1 5)的 SiO2, B2O3> MgO, A1203、硼酸鋁、K2O, Li2O 和 RO2 組成，所述 R 為&和/或11。在上述成分中，MgO的加入促進玻璃相析出晶體，減少了基板材料中玻璃相的含量，提高了介電性能；硼酸鋁的加入能夠減少硼硅酸鹽玻璃析出石英及方石英相，抑制基板材料介電性能及熱力學(xué)性能的惡化。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)Si02、B203、Mg0、Al203、硼酸鋁、 K20、Li20與RO2的比例，使以硼硅酸鹽玻璃為玻璃相的低溫共燒陶瓷材料的燒結(jié)溫度較低。所述硼硅酸鹽玻璃粉優(yōu)選按照如下方法制備步驟al)按Si02、B203、Mg0、Al203、硼酸鋁、K20、Li20與RO2的重量比為(50 65) QO 30) (1 10) O 5) (5 10) (0.5 3) (0.5 3) (1 5)的配比將 Al203、H3B03、Mg0、K2C03、Li2C03、Si02、 硼酸鋁和RO2與乙醇混合，球磨處理后烘干，所述1 為^ 和/或Ti ；步驟U)將所述步驟 al)得到的粉末在1450°C 1500°C下煅燒2 3小時后水淬，得到玻璃碎末；步驟a3)將所述玻璃碎末與去離子水混合，球磨處理后烘干，得到硼硅酸鹽玻璃粉。在硼硅酸鹽玻璃的制備過程中，所述步驟al)的球磨處理時間優(yōu)選為8 12小時，更優(yōu)選為10 12小時； 所述步驟a3)的球磨處理時間優(yōu)選為6 8小時，更優(yōu)選為7 8小時。上述步驟a2)的煅燒溫度是影響硼硅酸鹽玻璃的關(guān)鍵因素之一，溫度過高或過低均不利于得到具有一定晶型、分布均勻以及顆粒較小的玻璃粉體。碳化硅陶瓷具有抗氧化性強、耐磨性能好、熱穩(wěn)定性好、高溫強度大、熱膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率高以及抗熱震耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)良特性。本發(fā)明通過在硼硅酸鹽玻璃粉中加入高熱導(dǎo)率的SiC材料，既提高了 LTCC基板材料熱導(dǎo)率，又實現(xiàn)了 SiC材料的低溫致密燒結(jié)。本發(fā)明采用的SiC優(yōu)選為黑SiC，含量95%以上。
所述得到低溫共燒陶瓷材料的球磨處理時間優(yōu)選為2 3小時，更優(yōu)選為3小時，有利于得到均勻分散的漿料，進而進行流延成型及燒結(jié)處理。得到低溫共燒陶瓷材料后還包括將所述低溫共燒陶瓷材料在850 900°C下燒結(jié)，該低溫共燒陶瓷材料在850 900°C下燒結(jié)的步驟具體為步驟bl)將所述低溫共燒陶瓷材料升溫到520 560°C保溫 1 2小時；步驟b2)將所述保溫后的低溫共燒陶瓷材料升溫至850 900°C，保溫2 5 小時。優(yōu)選的，所述步驟bl)的升溫速度優(yōu)選為3°C/min，所述步驟b2)的升溫速度優(yōu)選為 5°C /min。本發(fā)明對于采用的溶劑并無特別限制，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的溶劑，優(yōu)選為三氯乙烯；本發(fā)明對于采用的粘結(jié)劑并無特別限制，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的粘結(jié)劑，優(yōu)選為聚乙烯醇縮丁醛溶液；本發(fā)明對于采用的增塑劑并無特別限制，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的增塑劑，優(yōu)選為鄰苯二甲酸二丁酯；本發(fā)明對于采用的分散劑并無特別限制，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的分散劑，優(yōu)選為三油酸甘油酯；本發(fā)明對于采用的潤濕劑并無特別限制，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的潤濕劑，優(yōu)選為聚氧乙烯酯。在上述步驟中，本發(fā)明優(yōu)選采用二階段升溫的燒結(jié)工藝，即先在520 560°C保溫，使玻璃液相燒結(jié)，保證其燒結(jié)致密性，520 560°C的溫度是影響得到的低溫共燒陶瓷材料的關(guān)鍵因素之一，保溫過程促進材料中有機物的排出，有利于控制燒結(jié)收縮而且有利于材料的致密燒結(jié)。在步驟1^2)中，隨著升溫至850 900°C，材料進一步燒結(jié)致密化的同時緩慢析出晶體減少玻璃相，保證該低溫共燒陶瓷材料的性能。因此，本發(fā)明利用LTCC技術(shù)，通過在硼硅酸鹽玻璃中加入高熱導(dǎo)率的SiC材料，既提高了 LTCC基板材料熱導(dǎo)率，可以達到30W/mK ；同時由于硼硅酸鹽玻璃熔點低，從而實現(xiàn)了 SiC材料的低溫致密燒結(jié)。由于SiC表面氧化成SW2阻止了 SiC材料的進一步氧化，從而SiC可以在空氣中燒結(jié)。綜上所述，本發(fā)明制備的低溫共燒陶瓷材料具有如下特點1)本發(fā)明通過調(diào)節(jié)八1203為03、1%0、1(20、1^20、5102和1 02的比例，將制備的低溫共燒陶瓷材料的燒結(jié)溫度控制在 900°C以下。2、本發(fā)明通過添加硼酸鋁，抑制玻璃中石英和方石英相的析出，提高了基板材料的熱性能和介電性能，使得基板材料熱膨脹系數(shù)為3. 9X 10- -1,介電常數(shù)為5. 2 (IMHz)。 3)本發(fā)明通過添加SiC材料，使制備的低溫共燒陶瓷材料具有高的熱導(dǎo)率，可達30W/mK左右。4)本發(fā)明實現(xiàn)了 SiC材料在900°C以下的低溫致密燒結(jié)?；帽景l(fā)明提供的制備方法工藝簡單，適合大規(guī)模流延生產(chǎn)成型，成本低。為了進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是應(yīng)當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。實施例1 (玻璃粉為70wt %，陶瓷粉30wt % )步驟(1)制備玻璃粉料；稱取下列重量的原料混合并加入乙醇，在行星式球磨機中以300r/min的速度球磨混合10小時后在120°C下烘干；Al2O3 :2g(2% )；H3BO3 :17. 4g(B2O3 的質(zhì)量分數(shù)為 20% )；MgO :5g(5% )；K2CO3 :1. 5g (K2O 的質(zhì)量分數(shù)為 1% )；
Li2CO3 :7. 4g(Li20 的質(zhì)量分數(shù)為 3% )；SiO2 :60g(60% )；硼酸鋁6g(6%);ZrO2 :1. 5g(l. 5% )；TiO2 :1. 5g(l. 5% )；將烘干所得粉末置于剛玉坩堝中以5°C /min的速度升溫到1450°C并保溫2小時， 然后將得到的液態(tài)玻璃置于去離子水中進行水淬，得到玻璃碎末；將所述玻璃碎末粉碎然后加入適量去離子水然后以300r/min球磨8小時，120°C 烘干后得到硼硅酸鹽玻璃粉。步驟( 稱取43g SiC粉料按比例與所述硼硅酸鹽玻璃粉混合，加入適量去乙醇后置于行星式球磨機磨罐中以300r/min球磨混合3小時，然后在120°C烘干得到低溫共燒陶瓷材料粉料。步驟(3)向所述低溫共燒陶瓷材料粉料中加入有機物的質(zhì)量百分比為三氯乙烯 76%、聚乙烯醇縮丁醛14%、鄰苯二甲酸二丁酯3%、三甘油酸甘油酯4. 8%及聚氧乙烯酯 2. 2%的溶液，均勻混合、脫泡后進行流延，烘干后得到低溫共燒陶瓷材料。對本實施例制備的低溫共燒陶瓷材料進行測定，向所述基板材料粉料中加入7% 聚乙烯醇縮丁醛溶液造粒，在壓力IOOMpa下保持aiiin壓制出直徑為25mm，厚度10 15mm 的圓片，置于馬弗爐中燒結(jié)，以3°C /min升溫到550°C并保溫1小時，然后以5°C /min升溫到870°C，保溫3小時，隨爐冷卻到室溫。經(jīng)測試，該低溫共燒陶瓷材料的熱導(dǎo)率為30W/mK， 介電常數(shù)為5. 2 (IMHz)，熱膨脹系數(shù)為3. 9 X KT6IT1tj實施例2 (玻璃粉85wt %，陶瓷粉15wt % )步驟(1)制備玻璃粉料稱取下列重量的原料混合并加入乙醇，在行星式球磨機中以300r/min的速度球磨混合10小時后在120°C下烘干Al2O3 :5g(5% )；H3BO3 :22. 2g(B203 的質(zhì)量分數(shù)為 25% )；MgO :7g(7% )；K2CO3 :4. 4g(K2O 的質(zhì)量分數(shù)為 3% )；Li2CO3 :2. 5g(Li2O 的質(zhì)量分數(shù)為 1% )；SiO2 :54g(54% )；硼酸鋁3g(3%);ZrO2 :2g(2% )；將烘干所得粉末置于剛玉坩堝中以5°C /min的速度升溫到1450°C并保溫2小時， 然后將得到的液態(tài)玻璃置于去離子水中進行水淬，得到玻璃碎末；將所述玻璃碎末粉碎后加入適量去離子水然后以300r/min球磨8小時，120°C烘干后得到硼硅酸鹽玻璃粉。步驟( 稱取17. 6g SiC粉料按比例與所述硼硅酸鹽玻璃粉混合，加入適量乙醇后置于行星式球磨機磨罐中以300r/min球磨混合3小時，然后120°C烘干得到低溫共燒陶瓷材料的粉料。
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步驟(3)向所述基板材料粉料中加入有機物的質(zhì)量百分比為三氯乙烯76%、聚乙烯醇縮丁醛14%、鄰苯二甲酸二丁酯3%、三甘油酸甘油酯4. 8%及聚氧乙烯酯2. 2%的溶液，均勻混合、脫泡后進行流延，烘干后得到低溫共燒陶瓷材料。對本實施例制備的低溫共燒陶瓷材料進行測定，向所述基板材料中加入7%聚乙烯醇縮丁醛溶液造粒，在壓力IOOMpa下保持aiiin壓制出直徑為25mm，厚度10 15mm的圓片，置于馬弗爐中燒結(jié)，以3°C /min升溫到550°C并保溫1小時，然后以5°C /min升溫到 8500C，保溫3小時，隨爐冷卻到室溫。經(jīng)測試，該低溫共燒陶瓷材料的熱導(dǎo)率為24W/mK，此樣品的介電常數(shù)為5. 3 (IMHz)，熱膨脹系數(shù)為4. 6X ΙΟ—Γ1。實施例3 (玻璃粉60 %，陶瓷40 % )步驟(1)制備玻璃粉料稱取下列重量的原料混合并加入乙醇，在行星式球磨機中以300r/min的速度球磨混合10小時后在120°C下烘干Al2O3 :3g(3% )；H3BO3 :26. Ig(B2O3 的質(zhì)量分數(shù)為 30% )；MgO :2g(2% )；K2CO3 :0. 8g(K20 的質(zhì)量分數(shù)為 0. 5% )；Li2CO3 :5g (Li2O 的質(zhì)量分數(shù)為 2% )；SiO2 :57g(57% )；硼酸鋁ZrO2 :0. 5g(0. 5% )；TiO2 :lg(l% )；將烘干后所得粉末置于剛玉坩堝中以5°C /min的速度升溫到1450°C并保溫2小時，然后將得到的液態(tài)玻璃置于去離子水中進行水淬，得到玻璃碎末；將所述玻璃碎末粉碎然后加入適量乙醇然后以300r/min球磨8小時，120°C烘干后得到硼硅酸鹽玻璃粉。步驟( 稱取66. 7g SiC粉料按比例與所述硼硅酸鹽玻璃粉混合，加入適量去離子水后置于行星式球磨機磨罐中以300r/min球磨混合3小時，然后120°C烘干得到低溫共燒陶瓷材料的粉料。步驟(3)向所述低溫共燒陶瓷材料的粉料中加入有機物的質(zhì)量百分比為三氯乙烯76%、聚乙烯醇縮丁醛14%、鄰苯二甲酸二丁酯3%、三甘油酸甘油酯4. 8%及聚氧乙烯酯2. 2%的溶液，均勻混合、脫泡后進行流延，烘干后得到低溫共燒陶瓷材料。對本實施例制備的低溫共燒陶瓷材料進行測定，向所述基板材料中加入7%聚乙烯醇縮丁醛溶液造粒，在壓力IOOMpa下保持aiiin壓制出直徑為25mm，厚度10 15mm的圓片，置于馬弗爐中燒結(jié)，以3°C /min升溫到550°C并保溫1小時，然后以5°C /min升溫到 900°C，保溫3小時，隨爐冷卻到室溫。經(jīng)測定，該低溫共燒陶瓷材料的熱導(dǎo)率為27W/mK，介電常數(shù)為5. 6 (IMHz)，熱膨脹系數(shù)為4. 5 X KT6IT1tj對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種低溫共燒陶瓷材料，由以下重量比的成分組成 60 85%的硼硅酸鹽玻璃；15 40%的碳化硅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫共燒陶瓷材料，其特征在于，所述硼硅酸鹽玻璃由重量比為(50 65) (20 30) (1 10) O 5) (5 10) (0. 5 3) (0. 5 3) (1 5)的 SiO2, B203、MgO、Al2O3、硼酸鋁、K2O, Li2O 和 RO2 組成，所述 R 為 ^ 和 / 或 Ti。
3.一種低溫共燒陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟將重量比為(60 85) (15 40)的硼硅酸鹽玻璃粉與碳化硅混合后加入乙醇，球磨處理后烘干，得到低溫共燒陶瓷粉料；向所述低溫共燒陶瓷粉料中加入溶劑、粘結(jié)劑、增塑劑、分散劑和潤濕劑，混合均勻后流延成型，烘干后得到低溫共燒陶瓷材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述硼硅酸鹽玻璃按照如下方法制備步驟al)按SiO2, B2O3> MgO、A1203、硼酸鋁、K2O, Li2O與RO2的重量比為(50 65) (20 30) (1 10) (2 5) (5 10) (0. 5 3) (0. 5 3) (1 5)的配比將A1203、H3BO3> MgO、K2CO3> Li2C03、SiO2、硼酸鋁和與乙醇混合，球磨處理后烘干，所述和/或Ti ；步驟a2)將所述步驟al)得到的粉末在1450°C 1500°C下煅燒2 3小時后水淬，得到玻璃碎末；步驟將所述玻璃碎末與去離子水混合，球磨處理后烘干，得到硼硅酸鹽玻璃粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟al)的球磨處理時間為8 12小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a3)的球磨處理時間為6 8小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，還包括 將所述低溫共燒陶瓷材料在850 900°C下燒結(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述低溫共燒陶瓷材料在850 900°C下燒結(jié)的步驟具體為步驟bl)將所述低溫共燒陶瓷材料升溫到520 560°C保溫1 2小時； 步驟W)將所述保溫后的低溫共燒陶瓷材料升溫至850 900°C，保溫2 5小時。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述步驟bl)的升溫速度為3°C/min0
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述步驟132)的升溫速度為5°C/min
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低溫共燒陶瓷材料及其制備方法，該材料由以下重量比的成分組成60～85％的硼硅酸鹽玻璃；15～40％的碳化硅。碳化硅陶瓷具有抗氧化性強、耐磨性能好、熱穩(wěn)定性好、高溫強度大、熱膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率高以及抗熱震耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)良特性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過在硼硅酸鹽玻璃中加入高熱導(dǎo)率的SiC材料，既提高了LTCC基板材料熱導(dǎo)率，又實現(xiàn)了SiC材料的低溫致密燒結(jié)，并且適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明制備的低溫共燒陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)為3.9×10-6K-1，介電常數(shù)為5.2(1MHz)，熱導(dǎo)率為30W/mK。
文檔編號C03C10/00GK102531392SQ20121002245
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月1日
發(fā)明者劉明龍, 劉晏君, 普雪濤, 朱紅偉, 楊曉戰(zhàn), 江林 申請人:云南云天化股份有限公司